Jak funguje piezoelektrický keramický senzor a výhody piezoelektrické keramiky?

Co je piezoelektrická keramika?

Piezokeramický ultrazvukový senzor je zařízení, které využívá piezoelektrický jev k měření elektromotorické síly způsobené mechanickou silou působící na piezoelektrický materiál. Jsou založeny na principu elektromechanické přeměny energie, především měření síly přeměnou získaných dat na elektrický náboj, ale i dalších veličin jako je tlak, zrychlení, teplota a deformace.

Piezoelektrické keramické snímače se většinou používají pro flexibilní měření pohybu, dotyku, vibrací a rázů. Mohou být použity v mnoha oblastech, jako je lékařské ošetření, letecký průmysl, spotřební elektronika a jaderné přístroje. Piezoelektrická keramika je důležitá, protože vibrace a nárazy zkracují životnost elektronických a elektromechanických systémů, což znamená, že křehké vodiče a spojovací dráty mají tendenci být namáhány. V důsledku šoku a pulzního šoku může docházet k občasným poruchám systému.

Jak funguje piezoelektrický senzor?

Princip fungování piezoelektrického snímače je piezoelektrický jev. Vzniklo piezoelektrické, což doslova znamená zmáčknout nebo stisknout. Jak vyplývá z toho druhého, mačkáme křemenný krystal, abychom vytvořili napětí. Proto je pracovním principem piezoelektrického keramického senzoru aplikování mechanické energie na krystal pzt piezokeramika piezoelektrický snímač . Konkrétní kroky jsou následující.

1. Piezoelektrický krystal je umístěn mezi dvěma kovovými deskami. Dvě kovové desky jsou obvykle v dokonalé rovnováze (i když nejsou uspořádány symetricky) a nevedou žádný proud.

2. Kovová deska vyvíjí mechanické napětí nebo sílu na materiál, aby přinutila náboj v krystalu ztratit rovnováhu. Na opačné straně povrchu krystalu pzt se objevují nadměrné záporné a kladné náboje.

3. Kovová deska shromažďuje tyto náboje, které lze použít ke generování napětí a posílání proudu obvodem přeměněným na piezoelektrický.

Při určování piezoelektrického jevu je velmi důležité porozumět chování piezoelektrických krystalů. Piezoelektrické keramické senzory založené na piezoelektrickém jevu, které mohou pracovat od příčných, podélných nebo smykových sil, jsou necitlivé na elektrická pole a elektromagnetické záření. V širokém teplotním rozsahu je jeho odezva také velmi lineární, takže se jedná o ideální senzor vhodný do drsného prostředí.

Výhody piezoelektrických keramických senzorů

Vysokofrekvenční odezva: To znamená, že velmi rychle se měnící parametry lze snadno snímat.

Vysoká přechodová odezva: mohou detekovat mikrosekundové události a poskytovat lineární výstup.

Vysoký výkon: lze jej měřit v elektronických obvodech.

Malé rozměry a pevná konstrukce: To znamená, že se s nimi snadno manipuluje.